如何测试Linux内核

目录

概述

LTP

构建系统

C测试用例

参考资料

Autotest

Kmemleak

Kmemcheck

Linaro LAVA

调试器

GDB

KGDB

设备驱动测试

资料获取方法


概述

在本文中,我们将讨论用于测试Linux内核的各种框架和工具。首先,我们将介绍LTP( Linux Test Project)项目。然后,我们将讨论其他测试工具和框架。最后,我们将讨论我们无法使用常规内核测试工具测试的新Linux驱动程序的测试。

LTP

网址:https://github.com/linux-test-project/ltp

LTP是自动化工具的开源集合,我们可以用它来创建构建流程、执行自动化测试和调试 Linux 内核。LTP 项目由 IBM、Cisco、RHEL 和其他组织共同开发。

构建系统

LTP的构建系统为Linux内核项目提供了结构。不仅如此,它还使用了新的Makefile系统,该系统提供了增强的构建过程,从而使 Linux 项目的维护更加易于管理。

C测试用例

我们可以用C语言或可移植的POSIX兼容shell语言编写LTP测试用例。测试用例使用LTP测试应用程序接口(API),该程序接口完全由C语言编写。此外,我们还可以为glibc和musl C库编写测试用例。

如何测试Linux内核_第1张图片

参考资料

  • 软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞,谢谢!
  • 本文涉及的python测试开发库 谢谢点赞! https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
  • python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md

Autotest

网址:https://github.com/autotest/autotest

Autotest是专为测试Linux内核而设计的测试框架。它提供了用于建立完全自动化测试网格的模块。

Autotest模块包括

  • 客户端模块,用于在项目目录内实际执行测试
  • 服务器模块,方便我们管理多个远程机器上的测试客户端
  • Autotest 数据库模块,用于存储测试网格的结果
  • 调度程序,用于执行与测试网格相关的cron作业
  • 使用Autotest的命令行界面
  • 用于可视化测试结果和调度工作的网络前端

为了进行严格的测试,我们还可以将LTP测试用例与Autotest调度器结合起来,因为Autotest并不提供用于测试 Linux 内核的 C 测试 API。

如何测试Linux内核_第2张图片

Kmemleak

Kmemleak是主线Linux内核的一项开发功能。内核分配的内存有时无法释放。因此,它既可能成为性能问题,也可能成为安全隐患。

利用Kmemleak,我们可以检查内核产生的内存泄漏。不过,它不会修复问题,而是追踪可能的泄露并将其报告到/sys/kernel/debug/memleak。在某种程度上,Kmemleak与Java和C#等高级语言中的垃圾回收器非常相似。

此外,如果我们使用的是Linux内核,还可以通过在内核配置中启用"CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK"来使用该功能。在大多数流行的发行版中,该功能默认为禁用:

$ zgrep "CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK" /proc/config.gz
# CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK is not set

这是有道理的,因为我们在生产中并不需要它。

Kmemcheck

与Kmemleak一样,Kmemcheck也是Linux内核的一项开发功能。不过,它们执行的任务不同。

Kmemcheck负责检查内核代码是否访问了内存中未初始化的结构。例如,内核分配了内存块,但没有填满,然后就会尝试访问该位置。这会导致严重的错误和性能问题。

需要注意的是,该功能仅适用于 x86 系统。

Linaro LAVA

LAVA(Linaro自动化和验证架构)是一种持续集成,用于将操作系统部署到物理和虚拟硬件上以运行测试。这些测试包括启动、引导加载器和系统级测试。它专为 ARM 系统设计。

我们可以使用LAVA来检查我们对内核代码所做更改的有效性。不仅如此,我们还可以检查内核是否在速度和大小方面都进行了优化。然后,LAVA 会将这些指标写入一个文件,供我们进一步分析。

LAVA 框架主要用于测试移动操作系统,因为大多数手机都使用 ARM 或某种形式的 ARM 架构。

调试器

调试器是一种允许我们逐行执行程序代码的工具。它为我们提供了一种监控程序流程和找出模糊错误的简便方法。不过,我们应该知道,步骤调试器并不执行单元测试。

GDB

在Linux上,我们有GDB(GNU调试器)和KGDB(内核GDB)。GDB是一个通用调试器,允许我们调试包括C语言在内的多种编程语言的代码。虽然我们不能直接使用GDB调试内核代码,但我们可以通过GDB设置QEMU,轻松查看执行中的内核代码。

KGDB

KGDB是一款适用于BSD操作系统和Linux的调试器。要使用KGDB,我们需要两台通过串行连接或火线连接的机器。一台运行内核,另一台运行调试器。这两台机器通过 GDB 远程协议进行通信。

设备驱动测试

测试Linux设备驱动程序可能会变得非常乏味,因为没有测试Linux设备驱动程序的灵丹妙药。因此,所有测试都必须在物理硬件上手动完成。虽然我们可以在虚拟机上测试驱动程序,但由于虚拟机添加了抽象层,可能无法正常工作。

为了测试驱动程序,我们需要在启动Linux后手动加载驱动程序,检查是否存在初始化错误。之后,我们可以使用调试器,在某些情况下还可以执行自动测试。


资料获取方法

【留言777】

各位想获取源码等教程资料的朋友请点赞 + 评论 + 收藏,三连!

三连之后我会在评论区挨个私信发给你们~

你可能感兴趣的:(软件测试,Linux,linux,运维,服务器,程序人生,软件测试,软件测试工程师,接口测试)